城市轨道交通末班列车时刻表协调优化

摘要

随着越来越多的城市步入轨道交通网络化运营时代。如何采用合理的网络化运营手段使城市轨道交通网络产生的效能最大化，并提高运营企业的服务水平和服务质量成了研究的焦点。而末班列车的时刻表衔接优化问题就是其中重要的一环。一个好的末班列车时刻表应该能衔接重点换乘方向，并在提高网络的可达性的同时衔接更多的换乘客流。本文为解决这一问题，进行了如下研究:
　　(1)对现有末班列车时刻表协调优化研究提出两点改进:考虑在特定的换乘方向为约束的前提下（如出城方向），尽可能衔接更多的换乘客流。对满足换乘客流条件的一对换乘方向通过延长停站时间实现双向换乘。
　　(2)对换乘方向和换乘时间进行了分析。通过推导给出了一般情况下，多条交汇线路在换乘站内产生的换乘方向的计算公式。并结合队尾效应，确定了换乘走行时间的计算方法。在对末班列车换乘客流特征分析的基础上，总结换乘方向的空间分布。并发现末班列车时段换乘客流最关心的问题是换乘衔接是否成功。分析了北京市现有末班列车时刻表编制的问题和衔接效果。
　　(3)先后从理论角度运用数学推导的方法分析了是否延长停站时间情况下末班列车的换乘衔接过程。并根据提出的两点改进意见，建立了考虑特定换乘方向约束的末班列车时刻表优化模型和考虑双向换乘的末班列车时刻表优化模型。最后设计遗传算法进行求解。
　　(4)设计了小型轨道交通网络算例。在模拟的网络化运营条件下求证两个时刻表优化模型的适用性和有效性。结果表明，相对于原时刻表，考虑特定换乘方向约束的末班列车时刻表多衔接了一个换乘方向，且特定换乘方向全部衔接成功，衔接客流量较之前多225人次。考虑双向换乘的末班列车时刻表多衔接了两个换乘方向，衔接客流量较之前多了288人次。且两个模型优化后的时刻表在换乘站没有出现“JUST MISS”现象。验证了模型的适用性和有效性。

目录

声明

致谢

摘要

1．1．1 研究背景

1．1．2 研究意义

1．2．1 国内外研究现状

1．2．2 国内外研究现状评述

1．3 研究内容和技术路线

1．3．1 研究内容

1．3．2 技术路线

2 末班列车换乘相关问题分析

2．1 换乘方向和换乘时间分析

2．1．1 换乘方向分析

2．1．2 换乘时间分析

2．2 末班列车换乘客流特征分析

2．2．1 末班列车换乘客流时空特征分析

2．2．2 末班列车换乘客流特征对比

2．3 既有末班列车换乘衔接分析

2．3．1 既有末班列车时刻表分析

2．3．2 既有末班列车换乘衔接效果分析

2．4 本章小结

3 末班列车时刻表衔接优化

3．1 末班列车换乘衔接过程分析

3．2 末班列车时刻表优化模型

3．2．1 模型的符号说明

3．2．2 模型的假设条件

3．2．3 模型的约束条件

3．2．4 模型的目标函数

3．3 遗传算法设计

3．3．1 遗传算法简介

3．3．2 遗传算法设计

3．4 本章小结

4 考虑双向换乘的末班列车时刻表优化

4．1 考虑双向换乘的末班列车衔接过程分析

4．2 考虑双向换乘的末班列车时刻表优化模型

4．2．1 模型的符号说明

4．2．2 模型的假设条件

4．2．3 模型的约束条件

4．2．4 模型的目标函数

4．3 算法设计

4．3．1 求解思路

4．3．2 算法步骤

4．4 本章小结

5 算例分析

5．1 算例初始数据及参数

5．2 算例优化结果分析

5．2．1 考虑特定换乘方向约束的末班列车时刻表优化

5．2．2 考虑双向换乘的末班列车时刻表优化

5．3 本章小结

6．1 研究结论

6．2 研究展望

参考文献

作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果

学位论文数据集